El desarrollo de las energías renovables en Australia y su problema de suministro agregado.
Australia se encuentra en medio del mayor desarrollo de infraestructura de energía renovable de su historia. El objetivo del gobierno federal de alcanzar 821.000 millones de toneladas de electricidad renovable para 2030, junto con las zonas de energía renovable (ZER) de los gobiernos estatales en Nueva Gales del Sur, Victoria, Queensland, Australia Meridional y Australia Occidental, impulsa un programa de inversión que asciende a cientos de miles de millones de dólares en aerogeneradores, paneles solares, instalaciones de almacenamiento de baterías y líneas de transmisión de alta tensión en paisajes predominantemente rurales, remotos y —fundamental para la logística de la construcción— alejados de la infraestructura de suministro de áridos establecida. La ZER de Nueva Inglaterra en Nueva Gales del Sur, el corredor Western Renewables Link en Victoria, la Zona de Energía Renovable del Suroeste en Australia Occidental y los emergentes parques eólicos marinos comparten un desafío de infraestructura que los promotores de proyectos suelen subestimar hasta que aparece en la ruta crítica del programa: conseguir suficiente árido en el lugar adecuado y en el momento preciso para el volumen de obra civil requerido.
Un parque eólico a escala industrial de 50 a 150 turbinas requiere de 80 000 a 300 000 toneladas de agregados para las bases de las turbinas, caminos de acceso, plataformas para grúas, construcción de subestaciones y relleno de zanjas para cables. Un parque solar a gran escala de 200 a 500 MW requiere de 50 000 a 200 000 toneladas para las bases de los seguidores solares, redes de caminos internos, bases de estaciones inversoras y caminos de acceso para cercas perimetrales. Para proyectos en áreas regionales a 100-400 km de la infraestructura de canteras establecida, los costos de transporte de este volumen de agregados pueden alcanzar entre 15 400 millones de TP4T y 40 400 millones por proyecto, un gasto que afecta directamente la viabilidad financiera del proyecto y que se encuentra entre los costos más controlables del presupuesto de obras civiles si se aborda mediante trituración móvil in situ en lugar de la aceptación pasiva del suministro comercial de canteras.
Construcción de parques eólicos: Requisitos generales a lo largo del ciclo de vida del proyecto
Construcción de la plataforma de cimentación de la turbina
Cada cimentación de aerogenerador —una base de gravedad de hormigón armado o una estructura de losa sobre pilotes con una superficie de 15 a 25 metros de diámetro— requiere entre 200 y 600 toneladas de áridos para su mezcla de hormigón, la preparación de la subbase y la capa de drenaje circundante. Para un parque eólico de 100 aerogeneradores, esto representa entre 20 000 y 60 000 toneladas de áridos solo para las cimentaciones, que se entregan en las ubicaciones de cada aerogenerador, distribuidas en entre 5 000 y 20 000 hectáreas de terreno rural. Las carreteras de acceso que conectan estas ubicaciones añaden entre 30 000 y 80 000 toneladas más de áridos para la base de la carretera, y las plataformas para grúas destinadas al montaje de los aerogeneradores añaden entre 5 000 y 15 000 toneladas de material granular compactado por cada posición de grúa. La demanda agregada combinada —entre 55.000 y 155.000 toneladas para un proyecto de 100 turbinas— concentrada en el período de construcción de 18 a 36 meses, crea un desafío de adquisición y logística que el suministro comercial de canteras por sí solo rara vez resuelve sin un riesgo significativo para el cronograma.
Construcción de caminos de acceso para emplazamientos remotos de turbinas eólicas.
Las carreteras de acceso a los parques eólicos deben soportar el tráfico de construcción más pesado que se encuentra en cualquier proyecto civil: los vehículos de transporte de palas que transportan palas de 60 a 80 metros requieren anchos de trayectoria y radios de giro que exigen formaciones de carreteras anchas y bien construidas; los transportadores de secciones de torre transportan cargas individuales de 80 a 120 toneladas que requieren valores CBR de la base de la carretera y profundidad de la superficie que superan las especificaciones estándar de las carreteras rurales. Construir carreteras con este estándar a través de terrenos rocosos con un trituradora de piedra móvil El procesamiento de fuentes de roca locales reduce el costo de construcción de carreteras al reemplazar los agregados importados en los tramos del corredor vial donde hay roca adecuada disponible a una distancia económicamente viable desde la formación de la carretera. Los gerentes de obra civil de proyectos de parques eólicos que implementan programas de trituración de canteras durante la fase de construcción de carreteras reportan consistentemente ahorros en el costo de los agregados de 40 a 651 TP3T en los tramos de carretera abastecidos con trituración local en comparación con los tramos que dependen del suministro de canteras comerciales.
Construcción de la granja solar: Cimientos para los seguidores solares, caminos internos y senderos para el cercado.
Las centrales solares a gran escala en el cinturón solar de Australia —las regiones semiáridas del oeste de Nueva Gales del Sur, el suroeste de Queensland, el cinturón de trigo de Australia Occidental y el norte de Australia Meridional, donde la irradiancia solar es máxima— se desarrollan cada vez más en terrenos con acumulaciones de roca superficial, típicas de estos entornos geológicos. Las cimentaciones de los seguidores solares —los pilotes de acero hincados o anclajes de tornillo que soportan los sistemas de seguimiento de un solo eje— requieren un terreno despejado y libre de rocas para el proceso de hincado: una roca en la trayectoria de hincado desvía o bloquea la instalación, lo que requiere excavación y remoción, aumentando el tiempo y el costo para cada fila de seguidores afectada. La limpieza y trituración de piedras previa a la construcción a lo largo de los corredores de instalación de los seguidores, realizada antes de que se movilice el equipo de hincado, elimina el problema de la interferencia de las rocas a un costo mucho menor que la tarifa diaria de una perforadora mientras se retiran las obstrucciones.
Las redes viales internas dentro de grandes parques solares —los caminos de grava que permiten el acceso de vehículos de mantenimiento entre estaciones inversoras, posiciones de transformadores y filas de seguidores solares— requieren entre 15 000 y 50 000 toneladas de agregados para un proyecto típico de 200 MW, concentrados en un cronograma de construcción compacto. Para proyectos solares en terrenos rocosos donde ya se ha planificado la trituración para la limpieza de la superficie, canalizar el material triturado de esa operación directamente a la red vial interna permite matar dos pájaros de un tiro: la limpieza del sitio y el suministro de agregados para la construcción de carreteras se abordan simultáneamente desde la misma operación de trituración, lo que reduce el costo total de materiales del proyecto y elimina una de las dos dependencias de programación que normalmente crean cuellos de botella en la secuencia de obras civiles.
Parque eólico (100 turbinas)
Total de áridos: 55 000–155 000 t. Cimentaciones: 20 000–60 000 t. Carreteras: 30 000–80 000 t. Plataformas para grúas: 5 000–15 000 t. Plazo de construcción: 18–36 meses. Potencial de ahorro en costes de transporte: $8–$25M frente al suministro de cantera con un recorrido de 200 km.
Parque solar (200 MW)
Total de áridos: 50 000–120 000 t. Caminos internos: 15 000–50 000 t. Bases de inversores/transformadores: 5 000–15 000 t. Vías de la valla perimetral: 5 000–10 000 t. La trituración para desbroce del terreno alimenta directamente la reserva de áridos para la construcción de carreteras.
Línea de transmisión (100 km)
Total de áridos: 30 000–80 000 t. Cimentaciones de plataformas de torres: 15 000–40 000 t. Mejoras de vías de acceso: 10 000–30 000 t. Construcción de subestaciones: 5 000–10 000 t. La trituración en corredores es particularmente eficaz: los áridos se producen en el punto de necesidad.
Líneas de transmisión de alta tensión: Agregado de corredor para cimentaciones de torres y acceso
La nueva infraestructura de transmisión de alta tensión —las líneas de 500 kV y 330 kV necesarias para conectar zonas remotas de energía renovable con centros de población— atraviesa cientos de kilómetros de terreno rural, a menudo rocoso, donde el suministro comercial de áridos es inexistente o requiere distancias de transporte que hacen que el precio del árido entregado sea prohibitivo. La cimentación de cada torre de transmisión —normalmente una estructura de hormigón de cuatro patas que requiere entre 15 y 40 toneladas de árido por torre— debe construirse a lo largo de toda la línea, a menudo en lugares accesibles únicamente mediante la vía de acceso que se construye simultáneamente con las propias cimentaciones de las torres. Este problema logístico autorreferencial —se necesita árido para construir la vía de acceso, pero se necesita la vía de acceso para transportar el árido— es precisamente la situación en la que la trituración móvil procedente de canteras locales resuelve la paradoja al producir árido en la ubicación de la torre a partir de roca cercana, en lugar de importarlo de una cantera lejana a través de una vía que aún no existe.
El proyecto de transmisión Humelink (Nueva Gales del Sur), Western Renewables Link (Victoria) y Project EnergyConnect (Australia Meridional/Nueva Gales del Sur) son ejemplos de importantes proyectos de corredores de transmisión donde se ha evaluado la trituración móvil en el corredor como estrategia de reducción de costos para el suministro de agregados. Para los gerentes de proyecto que evalúan la viabilidad de la trituración móvil en su corredor de transmisión, Watanabe proporciona una metodología estándar de evaluación geológica de corredores que identifica posibles ubicaciones para canteras a partir de datos de mapeo geológico disponibles públicamente, lo que permite una estimación inicial de viabilidad antes de comprometerse con los costos de la investigación de campo.
Relleno de zanjas para cables y gestión de corredores de cables subterráneos
Los corredores de cables subterráneos, cada vez más utilizados dentro de los límites de los proyectos de energía renovable para el cableado entre paneles y la conexión a la red, requieren productos de agregados específicos para la construcción de zanjas: una capa de arena fina o agregado fino inmediatamente alrededor del cable (normalmente 100 mm de profundidad de agregado limpio de 0 a 5 mm para la gestión térmica alrededor del aislamiento del cable); un perímetro de 150 a 300 mm de agregado limpio de 10 a 20 mm para protección mecánica; y relleno seleccionado importado o escombros de zanja para el relleno superior de la zanja. El agregado de la capa y el perímetro, que debe estar libre de partículas angulares que podrían dañar el aislamiento del cable con el tiempo y debe cumplir con las especificaciones de resistividad térmica para fines de clasificación de cables, no puede ser reemplazado por escombros de zanja sin procesar, independientemente de su disponibilidad, y debe provenir de una planta trituradora capaz de producir material limpio y del tamaño especificado.
A Trituradora de piedra para tractor en Australia Configurada con rejillas de cribado de 5 mm para la producción de lecho de cables y rejillas de 20 mm para el agregado de revestimiento de cables, proporciona ambos grados de producto requeridos a partir de la misma fuente de roca local, cambiando las configuraciones de cribado entre las series de producción, lo que elimina la necesidad de importar dos productos de agregado con especificaciones diferentes de proveedores externos. Para grandes instalaciones de cables subterráneos (más de 100 km de cableado entre paneles en una importante planta solar), el volumen de lecho de cables y agregado de revestimiento es lo suficientemente sustancial como para que la producción local a partir de roca local genere importantes ahorros de costos en comparación con el suministro importado, particularmente en proyectos remotos donde el sobrecosto de entrega para productos de agregado de especificaciones pequeñas es mayor.
Sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS): Preparación del terreno y obras civiles
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías a escala de red —que ahora son un componente estándar tanto de los proyectos de almacenamiento independientes como de los desarrollos híbridos eólicos/solares— requieren una construcción civil que es proporcionalmente más intensiva en áridos por MW de capacidad que los activos de generación a los que acompañan. Los sistemas BESS en contenedores se instalan sobre losas de hormigón con importantes requisitos de preparación de la subbase; los transformadores y los interruptores asociados a las conexiones a la red de los BESS requieren bases de apoyo resistentes; y la infraestructura de extinción de incendios, las vallas de seguridad y las ampliaciones de las vías de acceso necesarias alrededor de las instalaciones BESS añaden una mayor demanda de áridos a lo que ya es un requisito de construcción civil concentrado en un emplazamiento compacto.
Para las instalaciones BESS ubicadas en parques eólicos o solares ya existentes, donde la infraestructura de suministro de áridos se estableció durante la construcción del proyecto original, las obras civiles adicionales para el BESS a menudo pueden abastecerse con los recursos residuales de las canteras utilizadas durante la construcción original. Para los proyectos BESS independientes en terrenos vírgenes, la logística de suministro de áridos debe establecerse desde cero para un volumen total de áridos que puede ser relativamente pequeño (5.000-30.000 toneladas para una instalación BESS típica de 100-400 MW), lo que convierte la trituración móvil desde una fuente de roca cercana en la opción de suministro más rentable cuando existe roca adecuada a una distancia de 10-20 km del emplazamiento del proyecto.
Cumplimiento ambiental en la construcción de energías renovables
Los proyectos de energía renovable en Australia suelen contar con Permisos de Desarrollo (DA) o Permisos de Desarrollo Significativo Estatal (SSD) que incluyen condiciones detalladas de gestión ambiental que abarcan polvo, ruido, protección de la vegetación y gestión de canteras. La trituración de piedra in situ debe cumplir con estas condiciones de aprobación, y el programa de trituración debe describirse en el Plan de Gestión Ambiental de la Construcción (CEMP) del proyecto antes de que comiencen las obras. Los requisitos clave de gestión ambiental para las operaciones de trituración en proyectos de energía renovable incluyen: supresión de polvo mediante rociado de agua integrado (obligatorio para cualquier trituración a menos de 500 m de receptores sensibles o vegetación autóctona); cumplimiento de las normas de ruido con los horarios de construcción especificados en la aprobación; selección del emplazamiento de la cantera evitando comunidades ecológicas amenazadas, vías fluviales y sitios patrimoniales; y rehabilitación de la cantera al finalizar el proyecto, incluyendo la sustitución de la capa superficial del suelo y la revegetación.
Watanabe proporciona documentación compatible con CEMP para operaciones de trituración móvil, incluyendo especificaciones para la supresión de polvo, datos de nivel de ruido a distancias estándar y descripciones de la metodología de rehabilitación de canteras. Esta documentación es esencial para que los equipos ambientales incluyan las operaciones de trituración dentro del marco de aprobación del proyecto, sin generar requisitos adicionales de evaluación ambiental. Este apoyo documental reduce la carga administrativa para los gestores ambientales de proyectos, quienes administran cientos de elementos individuales de CEMP simultáneamente, y valora a los proveedores que aportan su propia documentación de cumplimiento en lugar de generar trabajo de evaluación adicional.
Calidad de los agregados para aplicaciones civiles de energías renovables
Gestión de programas: Integración de la trituración móvil en el cronograma del proyecto de energías renovables.
La integración de un programa de trituración móvil en el cronograma de construcción de un proyecto de energía renovable requiere la coordinación de tres frentes de trabajo simultáneos: las aprobaciones de canteras (que deben obtenerse antes de que comience cualquier extracción, generalmente mediante una aprobación de obras bajo el consentimiento SSD del proyecto o una aprobación de cantera pequeña separada de la autoridad minera estatal); la investigación geológica para confirmar el volumen y la calidad adecuados de la roca en las ubicaciones propuestas para las canteras; y la secuenciación del programa de obras civiles para asegurar que el agregado triturado esté disponible en los lugares y momentos correctos para respaldar el programa de construcción de cimientos y carreteras sin crear brechas en el almacenamiento de agregados que detengan a los equipos de obra civil. Los gerentes de proyectos de energía renovable experimentados consideran la planificación del programa de trituración móvil como una actividad crítica desde las primeras semanas de la planificación de la entrega del proyecto, y no como una consideración posterior que se aborda cuando surgen brechas en el suministro de agregados durante la construcción.
El servicio de apoyo a proyectos de Watanabe para clientes de energías renovables incluye asistencia en la planificación inicial del programa: revisión de los planos de diseño del proyecto para identificar zonas candidatas a canteras, estimación de la duración de las campañas de trituración en función de los volúmenes de áridos requeridos y el rendimiento de la trituradora, e identificación de opciones de dimensionamiento de equipos (una unidad PSW-3200 frente a varias unidades Thor 3.0 más pequeñas) que se ajusten al perfil de demanda de áridos del proyecto y a la disponibilidad de la flota de tractores. Esta planificación inicial, que normalmente se lleva a cabo durante la fase de diseño detallado del proyecto, evita las interrupciones del programa causadas por la escasez de áridos que surgen cuando la planificación del programa de trituración se pospone a la fase de construcción, cuando la presión del tiempo genera malas condiciones para la toma de decisiones.
Capacidades del proyecto de energía renovable de Watanabe
La empresa australiana Watanabe Tractor Stone Crusher Co., Ltd. ha desarrollado experiencia específica y documentación de apoyo para el mercado de infraestructura de energía renovable, reconociendo que los gestores de proyectos de energía renovable tienen plazos de adquisición, requisitos de documentación y necesidades de gestión de programas diferentes a los de los clientes agrícolas o de pequeña minería. El paquete de proyectos de energía renovable de Watanabe incluye: hojas de datos de especificaciones de equipos en el formato requerido para la documentación DA/SSD del proyecto; lenguaje de plantilla CEMP para operaciones de trituración; formatos de informes de pruebas de calidad de agregados alineados con las normas AS referenciadas en las especificaciones de obras civiles; y herramientas de planificación de programas para programar campañas de trituración en función de los hitos de las obras civiles. Este paquete de documentación listo para el proyecto reduce el tiempo entre la decisión de adquisición y el inicio de la producción en el sitio, una ventaja crítica en proyectos donde el período de construcción está fijado por los plazos de conexión a la red que no se pueden modificar independientemente de los retrasos en las obras civiles.
Para los contratistas EPC que evalúan opciones de equipos para la estrategia de suministro de agregados de su proyecto de energía renovable, Watanabe proporciona evaluaciones de viabilidad específicas del sitio basadas en la ubicación del proyecto, las fuentes de roca propuestas, los requisitos de volumen de agregados y los hitos del programa. Comuníquese con el equipo en tractor-stone-crusher.com/contact-us/ o correo electrónico [email protected] Con los detalles y el cronograma de su proyecto, podremos realizar una evaluación específica del proyecto y elaborar una propuesta de equipamiento.
Producto destacado para infraestructura de energías renovables
Trituradora de piedra Watanabe serie PSW-3200
La serie PSW-3200 es la trituradora preferida de Watanabe para proyectos de infraestructura de energía renovable, ya que ofrece una tasa de producción de 80 a 150 t/h, necesaria para cumplir con los hitos de agregados del programa de construcción en grandes proyectos eólicos y solares. Su ancho de trabajo de 3200 mm, rotor de alta resistencia y juegos de rejillas de cribado intercambiables de 5 a 75 mm proporcionan el rendimiento y la flexibilidad de producto requeridos en toda la gama de aplicaciones de agregados para energía renovable, desde lechos finos para zanjas de cables hasta relleno grueso para plataformas de grúas. Su funcionamiento mediante toma de fuerza (PTO) no requiere infraestructura eléctrica en emplazamientos de proyectos remotos. Su diseño compacto permite un fácil transporte entre las ubicaciones de las canteras en remolques estándar. Incluye documentación CEMP. Repuestos y soporte técnico en Australia desde Condell Park, Nueva Gales del Sur.
